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本研究在原有的工作基础上,将进一步对HCMV引起血小板减少症的分子机制进行阐明。
研究材料:材料CHRF-288-11细胞株由香港中文大学儿科系实验室提供。HCMVAD169株由中国武汉病毒研究所提供,效价为10-6TCD50/ml。批号为20040625。
研究方法:CHRF-288-11细胞株用含10%FBS、100单位/ml青霉素、100μg/ml链霉素的MeM培养液,在37℃、5%CO2条件下培养,每周换液2次,传代1次。取对数增殖期细胞作实验。HCMV原液直接感染CHRF细胞株。使其终浓度分别为原液的1/10000即10-4、1/1000即10-3、3/1000即3×10-3和1/100即10-2,并设立空白对照组。用RT-PCR观察鉴定HCMV是否能直接感染CHRF细胞株;用MTT法检测各实验组的细胞存活率;用Hoechst核染色、DNA片段琼脂糖凝胶电泳、流式细胞仪分析细胞亚二倍体峰等进行分析HCMV感染CHRF细胞株后诱导凋亡的特征;用Western-Blotting免疫印迹和各种特异性的阻断剂分析HCMV介导凋亡的信号机制。
研究结果:
1.HCMV能直接感染CHRF细胞RT-PCR扩增特异IE基因,扩增产物在2%的琼脂糖凝胶中电泳,通过紫外凝胶成像,各HCMV感染组均可见一条特异性扩增条带,而空白对照组未见阳性条带。
2.HCMV诱导CHRF细胞生长抑制和凋亡体外培养CHRF细胞经10-2HCMV直接感染后,用MTT,PI单染流式细胞,Hoechst33258核染色等方法于HCMV感染后的第2天、第4天和第6天分别检测。
检测结果表明:感染后时间依赖性地细胞存活率显著降低,G1期前的亚二倍体峰(凋亡率)显著增加,细胞核固缩核碎裂现象增加。在相同培养条件下,用10-4、10-3和10-2浓度的HCMV感染CHRF细胞,于感染后第4天用MTT,PI单染流式细胞,Hoechst33258核染色和DNA凝胶电泳等法检测。检测结果表明:HCMV浓度依赖性地降低CHRF细胞存活率,增加CHRF细胞的凋亡率,诱导CHRF细胞核固缩核碎裂增加,DNA梯样条带。
3.Caspase-3的激活参与HCMVAD169株诱导的CHRF细胞凋亡CHRF感染组CHRF细胞内总caspase-3(35kd)量逐渐减少,而活化态的caspase-3片段(19或17KD)显著增加。Caspase-3特异抑制剂Z-VAD-FMK在HCMV感染CHRF细胞后12h加入处理组,于感染后第4天用MTT法检测细胞存活率,结果发现caspase-3特异抑制剂Z-VAD-FMK抑制HCMV降低的CHRF细胞存活率。
4.抑制ERK通路介导HCMV抑制CHRF细胞的增殖用10-2HCMV感染CHRF细胞,于指定的时间收集各时间点的蛋白,用Westernblotting检测,结果显示:与空白对照组相比,HCMV处理组随着感染时间延长ERK1/2磷酸化水平逐渐降低;用ERK通路的特异抑制剂PD98059加入CHRF细胞,显示其可抑制ERK1/2磷酸化水平;该过程中ERK1/2蛋白总量不变。同时,PD98059可降低CHRF细胞存活率。
5.激活c-Jun通路介导HCMV诱导的CHRF细胞的凋亡用10-2HCMV感染CHRF细胞后,于指定的时间收集各时间点的蛋白,用Westernblotting检测,结果显示:与空白对照组相比,HCMV感染组随着感染时间延长CHRF细胞内p-c-Jun和c-Jun逐渐增加;用JNK特异抑制剂SP600125可抑制HCMV增加的p-c-Jun和c-Jun蛋白水平。同时,SP600125抑制HCMV降低的CHRF细胞存活率。
研究结论:
1.HCMVAD169株直接感染CHRF细胞并降低其存活率。
2.HCMVAD169株可以诱导典型的CHRF细胞的凋亡。
3.Caspase-3的激活参与HCMVAD169株诱导的CHRF细胞凋亡。
4.HCMV抑制ERK通路的活性可能是其抑制CHRF细胞增殖的主要分子基础。
5.激活c-Jun通路的活性可能是HCMV导致CHRF细胞凋亡的主要分子基础。
6.HCMV感染巨核系细胞诱导其凋亡可能是血小板减少症的发病机制之一,干预特定的通路抑制凋亡的发生为临床治疗HCMV感染引起的血小板减少症寻找有效的药物提供可靠的理论依据。